Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

«Шагающий» бур и плазменная дрель обещают дешевую геотермальную энергию

«Шагающий» бур и плазменная дрель обещают дешевую геотермальную энергию
Словацкая компания GA Drilling продемонстрировала пару новых технологий, которые, по ее словам, могут открыть доступ к производству геотермальной энергии почти в любой точке планеты.


Anchorbit и Plasmabit обещают гораздо более быстрое и дешевое бурение горячей породы на глубине 10 км под землей.

Интенсивное тепло под поверхностью Земли представляет собой практически неиссякаемый источник надежной чистой энергии, которая будет доступна 24/7 из любой точки Земли — можно использовать ее в виде пара для запуска турбин генератора или направить непосредственно в системы централизованного теплоснабжения.

Но это в случае если бы мы могли добраться до нее. Наиболее легкодоступная геотермальная энергия Земли находится там, где она находится ближе всего к поверхности — как правило, в геологически нестабильных районах вблизи вулканов и высокой сейсмической активности, что составляет всего около 3% поверхности Земли. В противном случае нельзя добраться до этого жара, не пробурив милю за милей сверхтвердой породы.

Температура и давление, возникающие при сверхглубоком бурении, быстро разрушают даже самые высококачественные буровые долота. Замена долота означает необходимость вытащить буровую головку из-под земли, заменить, а затем снова опустить ее в скважину, прежде чем снова начать работу. Этот процесс отнимает много времени, а время — деньги, когда вы нанимаете такие буровые установки.

В результате геотермальная энергия действительно вносит значительный вклад в энергосистему только в таких местах, как Исландия, Сальвадор, Новая Зеландия и других регионах, где она доступна на более мелких глубинах. В глобальном масштабе геотермальная энергия вносит менее 100 ГВт-ч ежегодно в общемировое энергоснабжение, составляющее 166,7 миллионов ГВт-ч.

Словацкая компания GA Drilling ранее была известна как Geothermal Anywhere – и это идеальное воплощение цели компании: сделать геотермальное тепло намного дешевле, быстрее и доступнее везде, где оно необходимо.

Компания GA разработала две ключевые технологии, которые работают с существующей буровой инфраструктурой и оборудованием. Первая — это система ходячих якорей, которую она называет Anchorbit.

В системе Anchorbit позади бурового долота размещаются две секции муфты, каждая из которых оснащена выдвижными поршнями, способными выдвигаться и захватывать ствол скважины. Когда верхняя муфта захватывает отверстие, нижняя выдвигается вниз ближе к буровому долоту, а затем выталкивает захватные поршни, позволяя верхней муфте отпустить и скользнуть вниз, чтобы встретить ее. Процесс показан в этом видео:


Эти анкерные муфты стабилизируют буровое долото, предотвращая вибрации, возникающие при работе с вращающимся буровым оборудованием на конце многокилометрового кабеля. Они также позволяют навешивать на долото дополнительный вес. GA ожидает, что система Anchorbit не только удвоит скорость проходки через твердую породу, но и удвоит срок службы существующих буровых долот, что позволит операторам бурить быстрее и дольше, с меньшим количеством дорогостоящих замен долот.

Anchorbit ускорит первые 6 с лишним километров (3,7 мили) бурения, но целевая глубина GA для геотермального тепла больше похожа на 10 км (6,2 мили) под землей. Для достижения этого уровня будет представлена вторая ключевая технология компании Plasmabit.

Система Plasmabit может быть подключена к стандартной буровой установке. Но на этот раз это система импульсного плазменного бурения, в которой используется вращающаяся электродуговая горелка для взрыва породы ионизированным газом при температуре 6000 °C (10 800 °F), чтобы расколоть и ослабить ее, а также для механической обработки водой под высоким давлением, чтобы механически удалить осколки породы и отправить их обратно по трубе на поверхность. По сути, это дальнобойная версия туннеля с плазменным факелом, который делают ближе к поверхности такие компании, как Petra и Earthgrid.

Поскольку это бесконтактное сверло, не должно возникать необходимости вытаскивать и заменять его. GA говорит, что оно будет относительно легко продвигаться по твердому граниту до 10-километровой отметки, проходя значительно глубже и дешевле, чем обычная буровая установка, и прижигая скважину по ходу движения. На такой глубине можно ожидать температуры выше 350 ° C (662 ° F) в большинстве областей, что делает скважину пригодной для использования в качестве геотермальной электростанции.


Если нужно пойти намного глубже, потребуются гораздо более экзотические технологии. Дочерняя компания Массачусетского технологического института Quaise пытается пробурить вдвое большую глубину, используя гиротроны, которые изначально были разработаны для перегрева плазмы в термоядерных экспериментах. Достигнув глубины 20 км (12,4 мили), температура поднимается более 500 °C (932 °F), что значительно превышает точку, при которой вода становится сверхкритической жидкостью, а электростанции, использующие сверхкритически нагретую воду, должны быть в состоянии извлекать до 10 раз больше энергии из заданного объема.

Quaise планирует сделать это прямо под старыми угольными и газовыми электростанциями, когда они будут выведены из эксплуатации, заменив ископаемое тепло на чистое геотермальное, но используя преимущества существующих турбин, сетевых подключений и другой инфраструктуры, которая в противном случае оказалась бы заброшенной, когда заводы закрываются.

Но все это зависит от некоторых довольно экзотических и передовых технологий. Команда Quaise в настоящее время «занимается строительством пары полевых демонстрационных установок в Хьюстоне», — сообщает нам по электронной почте генеральный директор и соучредитель Карлос Араке. «На данный момент не о чем сообщать, но, если все пойдет по плану, мы начнем бурить первые скважины под открытым небом в течение года».

Между тем, GA только что провела первую «публичную демонстрацию» системы Anchorbit в технологическом центре Nabors в Хьюстоне. Не ясно, насколько общедоступной может быть демонстрация системы сверхглубокого сверления, и действительно, GA на данный момент не комментирует, насколько глубоко она прошла в этой демонстрации, или сделала ли она то, что заявляет с точки зрения скорости проходки и срока службы долота.

«В течение нескольких лет наша команда неустанно работала над обеспечением чистой геотермальной энергией в любой точке мира», — говорит генеральный директор и основатель GA Drilling Игорь Коцис в пресс-релизе. «Мы очень рады, что сегодня на реальной скважине мы продемонстрировали значительное достижение: успешное использование нашего первого инструмента Anchorbit, применимого к современным геотермальным проектам. Мы начинаем новую эру для нашей компании и всего геотермального сектора, чтобы стать решающим игроком в энергетическом балансе. Благодаря этому прорыву мы сделали еще один большой шаг к выполнению нашего обещания «Геотермальная энергия везде».

Это несколько изящных технологий, но мы с нетерпением ждем возможности увидеть, как они работают в реальном мире. Если достижения GA в области бурения действительно смогут поставить конкурентоспособные по стоимости геотермальные электростанции более или менее в любом месте, эта технология может внести огромный вклад в глобальное производство энергии и в гонку за нулевыми выбросами углерода к 2050 году. И если Quaise достигнет своих целей, результаты могут быть еще более значительными.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
15
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
0
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
9
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
13
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.

Теперь страна возобновила реализацию своего амбициозного плана по строительству нового самого высокого здания в мире - башни Джидда. С момента завершения строительства в 2010 году дубайская башня Бурдж-Халифа (Burj Khalifa), высота которой составляет 828 м (2 717 футов), остается самым высоким рукотворным сооружением в мире. Хотя окончательная высота башни Джидда пока неизвестна, но она значитель...
22.09.23 09:06
0
9
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
1
Крупнейший в мире ветряк уже полностью подключен и работает

Крупнейший в мире ветряк уже полностью подключен и работает

Компания Three Gorges Energy подключила к электросети первую в мире морскую ветряную турбину мощностью 16 мегаватт. С ошеломляющим диаметром ротора 260 метров (853 фута) этот колосс будет снабжать чистой энергией около 36 000 китайских домов.

Он не выглядит неуместно, стоя на поле других, меньших гигантов, но MingYang Smart Energy MySE 16-260 является самым большим из когда-либо подключенных к сети. «Машинное отделение» и генератор, размещенные в ступице на вершине 152-метровой башни, весят гигантские 385 тонн, а каждая из трех 123-метровых лопастей добавляет еще 54 тонны, свисая с одной стороны вала генератора. Каждый раз, когда он с...
21.07.23 09:18
0
4
Композитная наноплёнка – ноу-хау Neutrinovoltaic электрогенерации

Композитная наноплёнка – ноу-хау Neutrinovoltaic электрогенерации

Многослойная наноплёнка из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу, позволила создать новый вид альтернативной энергетики.

Многослойная наноплёнка из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу, позволила создать новый вид альтернативной энергетики. Процесс электрогенерации подчиняется законам физики, а сама технология получила название Neutrinovoltaic. Такое название обусловлено участием в этом процессе не только окружающих полей излучений невидимого спектра и темпер...
16.05.23 19:04
0
3
Исследователи предсказывают, а затем доказывают странные твердотельные тепловые переключатели

Исследователи предсказывают, а затем доказывают странные твердотельные тепловые переключатели

Исследователи из штата Огайо показали, как обычный керамический материал может изменить свою теплопроводность в ответ на воздействие электрического поля, открыв дверь для твердотельных тепловых переключателей, которые могли бы сделать термоэлектрические генераторы намного более эффективными.

Открытие было основано на полезной, но сбивающей с толку идее о квазичастицах, которые действуют так, как будто они существуют, но на самом деле их нет. В твердом теле есть только три типа частиц: протоны, нейтроны и электроны. Когда эти отдельные частицы упакованы вместе в твердое тело, их чрезвычайно трудно предсказать, поскольку движение каждой из них напрямую зависит от всех остальных в массив...
20.02.23 13:00
0